【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池研发、生产制造，具体但不限于涉及一种基于多串口通讯的多量程电池测试装置和测试方法。
技术介绍
1、在电池研发、生产制造领域，在新电池研发过程中或者生产后的电池进行抽样检测时候，需要用到电池测试装置。
2、目前的通用电池测试设备一般都是单量程的测试装置，单一量程是指装置输出电流以满量程的百分比计算误差。也有一些厂商研发了多量程的电池测试设备，多量程是指以每一个量程的百分比来统计误差，相对单量程来说可以提升精度，一机多用，降低客户采购成本。
3、目前市面上的多量程测试设备的实现方式主要有以下两种：
4、第一种方式是使用模拟硬件电源来实现的多个量程，其优势是各项指标都比较好，但最大的缺陷是其量程数量固定，而且每个量程的电流值也是固定的，使用非常不灵活，需要针对每一种规格进行单独的开发，研发、生产成本巨大，耗时费力。
5、第二种方式是使用多个电源节点，加装总线(spi/can)来控制多个数字电源实现多量程。相应的，其缺陷是总线通讯存在切换开销，对应的电流响应指标会比较差，输出纹波会出现忽大忽小的状况，由于电源节点之间的差异会导致恒压值误差。较大的电流纹波会影响电池测试的准确度，响应指标在动力电池领域会影响电池的路谱测试准确度。
6、有鉴于此，需要提供一种新的结构或方法，以期解决上述至少部分问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的一个或多个问题，本专利技术提出了一种基于多串口通讯的多量程电池测试装置和测试方法，实
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为：
3、一种基于多串口通讯的多量程电池测试装置，包括中间层控制器和若干个独立的电源节点，中间层控制器与各电源节点之间分别通过独立的通讯接口耦接并通讯，各电源节点之间并联连接后耦接在待测电池的两端，其中：
4、中间层控制器用于为各电源节点分别提供控制电压、控制电流和独立的脉冲同步信号，基于脉冲同步信号对各电源节点进行错相控制；
5、电源节点用于基于控制电压、控制电流和各自的测试量程检测待测电池，每个电源节点的测试量程均不同。
6、进一步的，本专利技术的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，所述中间层控制器包括恒压电压环调节电路和mux模块，其中：
7、恒压电压环调节电路的第一输入端耦接控制电压，第二输入端分别耦接各电源节点反馈的实时电压，输出端耦接mux模块的输入端，恒压电压环调节电路用于基于控制电压和各实时电压分别生成若干个调节信号；
8、mux模块的输出端耦接各电源节点的输入端，mux模块用于对恒压电压环调节电路输出的若干个调节信号进行取最大值运算，并将获得的最大值调节信号作为中间层控制器的输出信号输出至各电源节点。
9、进一步的，本专利技术的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，所述恒压电压环调节电路包括若干个电压调节电路，电压调节电路与电源节点一一对应。
10、进一步的，本专利技术的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，所述电压调节电路包括依次串联连接的运算电路、pi调节器和限幅器，其中：
11、运算电路的第一输入端接入控制电压，第二输入端接入电源节点反馈的实时电压，用于计算控制电压与实时电压的误差值；
12、pi调节器用于对控制电压与实时电压的误差值进行pi调节计算；
13、限幅器用于对pi调节计算结果进行限幅计算，生成调节信号。
14、进一步的，本专利技术的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，所述独立电源节点包括电压环调节电路、电流环调节电路、比较器、功率管驱动器和buck电源，其中：
15、电压环调节电路的第一输入端接入中间层控制器的输出信号，第二输入端接入电源节点反馈的实时电压，输出端耦接电流环调节电路的第一输入端，用于基于所述输出信号和实时电压生成第一调节信号；
16、电流环调节电路的第二输入端接入控制电流，第三输入端接入电源节点反馈的实时电流，输出端耦接比较器的正相输入端，用于基于第一调节信号、控制电流和实时电流生成第二调节信号；
17、比较器的反相输入端耦接该电源节点对应的脉冲同步信号和三角波发生器的输出端，比较器的输出端耦接功率管驱动器，用于基于第二调节信号、脉冲同步信号和三角波信号生成比较信号；
18、功率管驱动器的输出端耦接buck电源的驱动端，用于基于比较信号生成脉宽调制信号；
19、buck电源的输出端耦接待测电池的两端，用于基于脉宽调制信号检测待测电池。
20、进一步的，本专利技术的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，所述电压环调节电路包括依次串联连接的第一运算电路、第一pi调节器和第一限幅器，其中：
21、第一运算电路的第一输入端接入中间层控制器的输出信号，第二输入端接入电源节点反馈的实时电压，用于计算所述输出信号与实时电压的误差值；
22、第一pi调节器用于对所述误差值进行pi调节计算；
23、第一限幅器用于对所述pi调节计算结果进行限幅计算，生成第一调节信号。
24、进一步的，本专利技术的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，所述电流环调节电路包括依次串联连接的第二运算电路、第二pi调节器和第二限幅器，其中：
25、第二运算电路的第一输入端接入电压环调节电路的输出信号，第二输入端接入控制电流，第三输入端接入电源节点反馈的实时电流，用于获取电压环调节电路的输出信号与控制电流之中的较小值、再计算所述较小值与实时电流的误差值；
26、第二pi调节器用于对所述误差值进行pi调节计算；
27、第二限幅器，用于对所述pi调节计算结果进行限幅计算，生成第二调节信号。
28、一种基于多串口通讯的多量程电池测试方法，包括：
29、获取控制电压、各测试通道的控制电流和脉冲同步信号；
30、基于控制电压和各测试通道反馈的实时电压，分别生成调节信号，并获取其中的最大值调节信号；
31、基于各测试通道反馈的实时电压和实时电流、各测试通道的控制电流、以及所述最大值调节信号、脉冲同步信号，生成错相控制的脉宽调制信号并输出至对应的buck电源；
32、各buck电源对待测电池进行检测。
33、进一步的，本专利技术的基于多串口通讯的多量程电池测试方法，生成调节信号具体包括：
34、计算控制电压与各测试通道反馈的实时电压的误差值；
35、对所述误差值进行pi调节；
36、对pi调节结果进行限幅计算，生成调节信号。
37、进一步的，本专利技术的基于多串口通讯的多量程电池测试方法，生成脉宽调制信号具体包括：
38、对最大值调节信号与实时电压之间的差值进行电压pi调节和限幅计算，得到第一调节信号；
39、对第一调节信号与控制电流本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多串口通讯的多量程电池测试装置，其特征在于，包括中间层控制器和若干个独立的电源节点，中间层控制器与各电源节点之间分别通过独立的通讯接口耦接并通讯，各电源节点之间并联连接后耦接在待测电池的两端，其中：
2.根据权利要求1所述的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，其特征在于，所述中间层控制器包括恒压电压环调节电路和MUX模块，其中：
3.根据权利要求2所述的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，其特征在于，所述恒压电压环调节电路包括若干个电压调节电路，电压调节电路与电源节点一一对应。
4.根据权利要求3所述的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，其特征在于，所述电压调节电路包括依次串联连接的运算电路、PI调节器和限幅器，其中：
5.根据权利要求1所述的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，其特征在于，所述独立电源节点包括电压环调节电路、电流环调节电路、比较器、功率管驱动器和BUCK电源，其中：
6.根据权利要求5所述的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，其特征在于，所述电压环调节电路包括依次串联连接的第一运算电路、第一
7.根据权利要求5所述的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，其特征在于，所述电流环调节电路包括依次串联连接的第二运算电路、第二PI调节器和第二限幅器，其中：
8.一种基于多串口通讯的多量程电池测试方法，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的基于多串口通讯的多量程电池测试方法，其特征在于，生成调节信号具体包括：
10.根据权利要求8所述的基于多串口通讯的多量程电池测试方法，其特征在于，生成脉宽调制信号具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于多串口通讯的多量程电池测试装置，其特征在于，包括中间层控制器和若干个独立的电源节点，中间层控制器与各电源节点之间分别通过独立的通讯接口耦接并通讯，各电源节点之间并联连接后耦接在待测电池的两端，其中：
2.根据权利要求1所述的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，其特征在于，所述中间层控制器包括恒压电压环调节电路和mux模块，其中：
3.根据权利要求2所述的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，其特征在于，所述恒压电压环调节电路包括若干个电压调节电路，电压调节电路与电源节点一一对应。
4.根据权利要求3所述的基于多串口通讯的多量程电池测试装置，其特征在于，所述电压调节电路包括依次串联连接的运算电路、pi调节器和限幅器，其中：
5.根据权利要求1所述的基于多串口通讯的多量程电池测试装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晓春，徐志峰，陈鹤东，李震，
申请(专利权)人：江苏金帆电源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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